Blog de PCB - Cómo elegir materiales de alta frecuencia y materiales de alta velocidad

Al elegir Materiales de alta frecuencia Y materiales de alta velocidad para PCB para circuitos de alta frecuencia, Se debe tener especialmente en cuenta el valor DK de los materiales de PCB y sus características de variación a diferentes frecuencias.. Requisitos para centrarse en la transmisión de señales de alta velocidad o el control de resistencia característica, Dirección y su rendimiento en condiciones de frecuencia, Se investigarán temperaturas y humedad.

Por lo general, los valores de DK y DF muestran una ley de grandes cambios en los materiales de alta frecuencia y alta velocidad bajo la condición de cambios de frecuencia. Especialmente en el rango de frecuencia de 1 MHz a 1 ghz, sus valores de DK y DF cambian más significativamente. Por ejemplo, el valor DK del FR - 4. ordinario a una frecuencia de 1 MHz en el sustrato de tela de fibra de vidrio de resina epoxi ordinaria es de 4,7, mientras que el valor DK a una frecuencia de 1 GHz se convierte en 4,19. Por encima de 1 ghz, su valor DK cambia lentamente. La tendencia de cambio es disminuir a medida que aumenta la frecuencia, pero la variación no es significativa. Por ejemplo, a 10 ghz, el valor DK de FR - 4 suele ser de 4,15. Los valores DK de los materiales de base con características de alta velocidad y alta frecuencia varían ligeramente con la frecuencia. Con una frecuencia variable de 1 MHz a 1 ghz, la mayoría de DK se mantiene en el rango de 0,02. En diferentes condiciones de frecuencia, de bajo a alto, su valor DK tiende a disminuir ligeramente.

Debido a la influencia de los cambios de frecuencia, el factor de pérdida dieléctrica DF de los materiales de alta frecuencia y los materiales de alta velocidad cambia más que dk, especialmente en el rango de alta frecuencia. Su Ley de cambio tiende a aumentar. Por lo tanto, al evaluar las propiedades de alta frecuencia del sustrato, su investigación se centra en los cambios en sus valores de df. Para los materiales de base con características de alta velocidad y alta frecuencia, hay dos tipos diferentes de materiales de base comunes. Una es que su valor de dirección varía poco con la frecuencia. Otro tipo es similar al sustrato General en el rango de cambio, pero su valor de DF es bajo.

¿¿ cómo elegir materiales de alta frecuencia y materiales de alta velocidad?

La selección de materiales de PCB debe equilibrar el cumplimiento de los requisitos de diseño, la producción a gran escala y los costos. En resumen, los requisitos de diseño incluyen fiabilidad eléctrica y estructural. Por lo general, cuando se diseñan PCB de alta velocidad con una frecuencia superior a ghz, el problema de los materiales de PCB será más importante. Por ejemplo, el material actual FR - 4 tiene una gran pérdida dieléctrica a varias frecuencias de ghz, lo que puede no ser aplicable.

¿¿ cuáles son los materiales de alta frecuencia y alta velocidad de los pcb?

Por ejemplo, la señal digital de alta velocidad de 10 GB / s es una Onda cuadrada que puede considerarse como una superposición de señales de onda sinusoidal de diferentes frecuencias. Por lo tanto, 10gb / s contiene muchas señales de frecuencia diferentes. Señal básica 5ghz, señal de 15 GHz de tercer orden, señal de 25 GHz de quinto orden, señal de 35 GHz de séptimo orden, Etc.. la integridad y la pendiente de los bordes superior e inferior de la señal digital son las mismas que la parte armónica de alta frecuencia de la señal digital de microondas de radiofrecuencia, logrando una transmisión de baja pérdida y baja distorsión dentro de la banda de microondas. Por lo tanto, en muchos aspectos, la selección de materiales de los circuitos digitales de alta velocidad PCB es similar a los requisitos de los circuitos de radiofrecuencia y microondas.

En las operaciones prácticas de ingeniería, la elección de materiales de alta frecuencia y materiales de alta velocidad puede parecer simple, pero hay muchos factores que deben tenerse en cuenta. A través de la introducción de este artículo, como ingeniero de diseño de PCB o Jefe de proyecto de alta velocidad, tengo una cierta comprensión de las características y selección de la placa. Comprender las propiedades eléctricas, térmicas, confiabilidad de las placas metálicas, etc. Y el uso racional de apilamiento para diseñar productos con alta fiabilidad y buena procesabilidad, y optimizar la consideración de varios factores.

A continuación se describen las principales consideraciones para la selección de materiales de alta frecuencia y alta velocidad adecuados.

1. manufacturabilidad de pcb.

Por ejemplo, cuáles son las propiedades de supresión múltiple, las propiedades de temperatura, la CAF / resistencia al calor, la resistencia mecánica, la buena fiabilidad y el nivel de prevención de incendios.

2. los PCB coinciden con el rendimiento del producto, como la electricidad, la estabilidad del rendimiento, etc.

Baja pérdida, parámetros dk / DF estables, baja dispersión, pequeño coeficiente de variación con frecuencia y ambiente, poca tolerancia al grosor del material y contenido de pegamento, buen control de resistencia, si el cableado es más largo, se considera lámina de cobre de baja rugosidad. Además, el diseño de circuitos de alta velocidad necesita ser simulado en una etapa temprana, y los resultados de la simulación son el estándar de referencia para el diseño. El "laboratorio conjunto starson Technology Agilent Expressway / rf" resuelve el problema de rendimiento de los resultados de la simulación inconsistentes con las pruebas, y ha hecho un gran número de verificaciones de circuito cerrado de simulación y pruebas reales, que pueden lograr la consistencia de la simulación y las mediciones reales a través de métodos únicos.

3. proporcionar materiales de PCB a tiempo.

El ciclo de adquisición de muchos materiales de alta frecuencia y alta velocidad es muy largo, incluso hasta 2 - 3 meses. Además de las placas de alta frecuencia convencionales ro4350 en stock, muchas placas de alta frecuencia necesitan ser proporcionadas por los clientes. Por lo tanto, las placas de alta frecuencia deben comunicarse con el fabricante con antelación para preparar el material lo antes posible.

4. factores de costo de los materiales de alta frecuencia y los materiales de alta velocidad.

Esto depende de la sensibilidad al precio de los productos, ya sean bienes de consumo o aplicaciones de comunicación, médicas, industriales y militares.

5. aplicabilidad de leyes y reglamentos, etc.

Debe combinarse con las regulaciones de protección ambiental de diferentes países para cumplir con los requisitos RoHS y libres de halógenos.

Entre los factores anteriores, la velocidad de funcionamiento de los circuitos digitales de alta velocidad es el principal factor en la selección de pcb. Cuanto mayor sea la velocidad del circuito, menor será el valor DF del PCB seleccionado. las placas con pérdidas medias y bajas serán adecuadas para circuitos digitales de 10 GB / S. La placa tiene una baja pérdida y es adecuada para circuitos digitales de 25 GB / S. Las placas con pérdidas ultra bajas se adaptarán a circuitos digitales de alta velocidad más rápidos, que pueden alcanzar velocidades de 50 GB / S o más.

DFS teniendo en cuenta materiales de alta frecuencia y materiales de alta velocidad

Las placas de circuito con DFS entre 0,01 y 0005 son adecuadas para circuitos digitales de 10 GB / S.

Las placas de circuito con DFS entre 0005 y 0003 son adecuadas para circuitos digitales con un límite superior de 25 GB / S.

Las placas de circuito con un DF no superior a 00015 son adecuadas para circuitos digitales de 50 GB / S e incluso de alta velocidad.

Los materiales comunes de alta frecuencia y alta velocidad incluyen.

Rogers, ro4003, ro3003, ro4350, ro5880, etc.

2. tuc: tuc862, 872slk, 883, 933, etc.

3. panasonic, megatron 4, Megan 6, etc.

4. Isora, 370 horas, Hace 408 horas, Es 620, Es 680, etc

5. nelco, n4000 - 13, n4000 - 13 epsi, etc.

6. Dongguan shengyi, Taizhou wangling, Taixing microondas, etc.

Por supuesto., Hay muchas otras placas de alta frecuencia., Por ejemplo, Arlon, Adquirida por Rogers el año pasado, Y taconic, Estos son Placa de microondas de radiofrecuencia Una fábrica con un rendimiento garantizado.

Aquí compartimos cómo seleccionar materiales de alta frecuencia y materiales de alta velocidad, así como las precauciones de diseño de pcb. Necesita analizar casos específicos en aplicaciones prácticas.